介孔固体和介孔复合体是近年来纳米材料科学领域引人注目的研究对象，由于 这种材料较高的孔隙率（孔洞尺寸为2～50nm）和较高的比表面，因而在吸附、 过滤和催化等方面有重要的应用前景。对纯净水、软饮料等膜过滤和杀菌设备 又提供了一个广阔的发展空间。 食品机械工作环境恶劣，对润滑剂要求较高，而通常润滑剂易损耗、易污染 环境。磁性液体中的磁性颗粒尺寸仅为10nm，因此不会损坏轴承，而基液亦 可用润滑油，只要采用合适的磁场就可以将磁性润滑油约束在所需的部位，保 证了机器的正常运转。 纳米磁致冷工质。磁致冷发展的趋势是由低温向高温发展，构成磁性的纳米 团簇，当温度大于15K时，其磁熵变高于GGG（Gd3Ga5012），成为15～30K 温区最佳的磁致冷工质。1997年，美国利用自旋系统磁熵变的致冷方式，研制 成Cd为磁致冷工质的磁致冷机。它与通常的压缩气体式致冷方式相比较，具 有效率高、功耗低、噪声小、体积小、无污染等优点。这为食品冷冻和冷藏设 备又开辟了新的途径。
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一、 包装机械的功能 包装机械和其他自动机械一样，它的功能主要体现在以下几个方面。 1．实现包装机械化和自动化，从而大大提高生产效率 例如：一条洗衣粉包装自动线，几个人操作可以替代几百人的工作；某公司生产的【知识要点】知识Fra bibliotek点一 包装设备概述
包装机械是指完成全部或部分包装过程的一类机 器工干。序燥包，、装以杀过及菌程与、包 其 计括 相 量充 关 、填 的 成、 前 型裹 后 、包 工 标、 序 记封 ， 、口 例 紧等如固主：、要清多包晰件装、集
合、储装组装、拆卸及其他辅助工序。
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【案例引入】 纳米生物学在包装及食品包装机械中的应用 纳米生物学的出现为食品工程的发展提供了一个崭新的平台。纳米技
术使基因工程变得更加可控，人们可根据自己的需要，制造多种多样、 便于人体吸收的纳米生物“产品”，农、林、牧、副、渔业也可能因 此发生深刻变革，人类的食品结构也将随之发生变化。用纳米生物工 程、化学工程合成的“食品”将极大丰富食品的数量和种类，与之相 适应的包装与食品机械也将应运而生。
也可用于特殊窗口材料，以纳米SiO2做成的光纤对600nm以上波长光的传输损 耗小于10dB／km，以纳米SiO2和纳米TiO2制成的微米级厚的多层干涉膜，透 光性好而反射红外线能力强，与传统的卤素灯相比，可节省15％的电能。这些 特性可用在食品机械的红外干燥和红外杀菌设备上。 经研究证明，将30～40nm的TiO2分散到树脂中制成薄膜，成为对400nm波长 以下的光有强烈吸收能力的紫外线吸收材料，可作为食品杀菌袋和保鲜袋最佳 原料。 纳米SiO2光催化降解有机物水处理技术无二次污染，除净度高，其优点是： 1、具有巨大的比表面积，可将有机物最大限度地吸附在其表面；2、具有更强 的紫外线吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力，可快速将吸附在其表面 的有机物分解掉。这对污水处理量较大的食品企业提供了有力的技术支持。
啤酒灌装机的生产率高达36000瓶/h (640ml)，这是手工灌装无法比拟的。 2．提高包装质量，增强保护内装物的可靠性 传统的手工包装无法使成千上万件包装和内装物保持在同一个包装质量水平，采用
机械包装，就可以根据设计要求，按照需要的式样、大小，做到规格化、标准化包 装，从而保证包装质量符合国家标准。由于计量准确，物品包装的外观整齐、封口 严密，提高了物品的包装质量并可延长物品的保质期，增强了市场销售的竞争力。
由于纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的强度及较强的韧性，可用 于制造刀具、包装和食品机械的密封环、轴承等以提高其耐磨性和耐 蚀性。也可用于制作输送机械和沸腾干燥床关键部件的表面涂层。
日本东京已有人在实验室研制成功自洁玻璃和自洁瓷砖。其表面有 一层薄纳米TiO2，在光的照射下，任何粘污在表面上的物质，包括油 污、细菌，由于纳米TiO2的催化作用，使这些碳氢化合物进一步氧化 变成气体或者很容易被擦掉的物质。TiO2可用于制作包装容器、食品 机械的箱体和生产车间等。
橡胶和塑料是包装和食品机械应用较多的原材料。但通常的橡胶 是靠加入炭黑来提高其强度、耐磨性和抗老化性，制品为黑色， 不适宜用在食品机械上。纳米材料的问世使这一问题迎刃而解。
新的纳米改性橡胶各项指标均有大幅度提高，尤其抗老化性能提 高3倍，使用寿命长达30年以上，且色彩艳丽，保色效果优异。普 通塑料产量大、应用广、价格低，但性能逊于工程塑料，而工程 塑料虽性能优越，但价格高，限制了其在包装和食品机械上的大 范围应用。用纳米材料对普通塑料聚丙烯进行改性，达到工程塑 料尼龙—6的性能指标，且工艺性能好、成本低，可大量采用。 以上仅在几个方面列举了纳米材料在包装与食品机械上的应用， 但已充分显示出纳米技术和材料举足轻重的地位。相信在包装与 食品工业行业技术人员的努力探索和开发下，纳米材料的明天将 更加灿烂夺目。
项目五 物流包装设备
【学习目标】 通过对项目一的学习，你应该达到以下目标： 1．知识目标：掌握包装印刷机械的内容 理解包装机械与包装印刷机械其它相关理论知识 2．能力目标：学习各种包装机械的分类、功能和结构 熟悉各种常用包装机械的含义和图形 掌握相关包装机械与包装印刷机械的使用技能。 3．素养目标：能够制定科学高效的包装作业方案 培养团队合作精神
德国一研究所以纳米硅基陶瓷制成的特种不污染耐磨透明涂料，涂 在玻璃、塑料等物体上，具有防污、防尘、耐刮、耐磨、防火等功能。 可用于包装和食品机械上与食品直接接触的零部件的表面涂层。
纳米SiC、Si3N4在较宽的波长范围内对红外线有较强的吸收，可用 作红外吸波和透波材料，做成功能性薄膜或纤维，纳米Si3N4非晶块具 有从黄光到近红外光的选择性吸收，